1、专题 3 溶液中的离子反应专题概述本专题是在学习了化学平衡的基础理论之后，应用水溶液中的离子平衡研究水溶液中离子间的相互作用，其内容较丰富，理论与实际、知识与技能兼而有之；电离平衡、水解平衡、沉淀溶解平衡的过程分析，体现了化学理论的指导作用；pH 的应用、盐类水解反应的应用、沉淀反应的应用等都与已学过的理论知识和元素化合物的知识有着密切的联系，在学习时要不断进行新旧知识的契合训练，在新的高度上形成新的知识网络。学法指导1.运用比较的方法学习强弱电解质的知识。2.将化学平衡的学习思路类比迁移到理解电离平衡、水解平衡、沉淀溶解平衡的知识。3.注意与前面所学的元素、化合物知识相互联系，提高认识水平，
2、把理论知识应用到实际物质上去。4.注重某些知识与生产、生活的密切联系，以便于更好地理解掌握知识，体会化学知识在人类生产、生活中的应用。5.通过实验探究认识一些基本的实验操作及原理，例 pH 试纸的使用方法和酸碱中和滴定实验的原理。6.注意对所学知识作好整理与归纳。第一单元弱电解质的电离平衡3-1 课时 1 强电解质和弱电解质知能定位1.了解强、弱电解质的概念和强、弱电解质在水溶液中电离程度的差异及原因。2.在化学平衡概念的基础上理解电离平衡概念。3.知道电离平衡常数的含义，能说明温度、浓度、外加物质对电离平衡的影响。4.会书写强弱电解质的电离方程式。情景切入同浓度的盐酸和 CH3COOH 溶液
3、导电能力为何不相同呢？它们的水溶液中存在哪些粒子？自主研习一、强电解质和弱电解质1.电解质和非电解质（1）电解质：在水溶液里或熔融状态下能导电的化合物。（2）非电解质：在水溶液里和熔融状态下都不导电的化合物。2.强电解质和弱电解质（1）概念弱电解质：在水溶液中完全电离的电解质。弱电解质：在水溶液中只有部分电离的电解质。（2）常见强、弱电解质（填物质种类）强电解质：强酸、强碱、绝大多数盐。弱电解质：弱酸、弱碱和水。二、弱电解质的电离平衡1.概念在一定条件（如温度、浓度一定）下，弱电解质在溶液中电离成离子的速率和离子结合成弱电解质分子的速率相等，溶液中各分子和离子的浓度都不再发生变化的状态。2.特
4、征动 电离平衡是一种动态平衡等 达平衡时，v(电离)v定 平衡时，溶液中溶质分子、离子浓度保持不变变 当条件改变时，电离平衡被破坏，可能发生平衡移动3.影响因素（1）内因：弱电解质本身的性质是决定性因素。（2）外因4.电离方程式的书写（1）强电解质电离方程式的书写强电解质完全电离，书写电离方程式时用“=”,H2SO4 的电离方程式：H2SO4=2H+SO2-4。NaOH 的电离方程式：NaOH=Na+OH-。Na2CO3 的电离方程式：Na2CO3=2Na+CO2-3。（2）弱电解质电离方程式的书写弱电解质部分电离，书写电离方程式用“”CH3COOH 的电离方程式：CH3COOHCH3COO-
5、+H+。NH3H2O 的电离方程式：NH3H2ONH+4+OH-。（3）多元弱酸分步电离，电离方程式必须分步书写。多元弱碱电离方程式一步写出。H2CO3H+HCO-3HCO-3H+CO2-3Cu(OH)2Cu2+2OH-三、电离平衡常数和电离度1.电离平衡常数（1）定义：在一定条件下达到电离平衡时，弱电解质电离形成的各种离子的浓度幂之积与溶液中未电离的分子的浓度幂之积之比是一个常数。其中 Ka 表示弱酸的电离平衡常数，Kb 表示弱碱的电离平衡常数。（2）表示方法对于 ABA+B-,K=)()()(ABCBcAc。(3)K表征了弱电解质的电离能力。一定温度下，K 值越大，弱电解质的电离程度越大。
6、（4）影响因素K 只与电解质的性质和温度有关。对同一弱电解质，温度一定，电离常数一定；温度升高时，电离常数越大。2.电离度（1）弱电解质的电离度可表示为=弱电解质的初始浓度电离的弱电解质浓度已100%（2）影响电离度的因素温度升高温度，电离平衡向正方向移动，电离度增大。浓度加水稀释，电离平衡向正方向移动，电离度增大，即浓度越大，电离度越小，浓度越小，电离度越大。课堂师生互动知识点 1 强电解质与弱电解质的比较强电解质弱电解质定义溶于水后全部电离的电解质溶于水后部分电离的电解质化合物类型离子化合物及具有强极性键的共价化合物某些具有弱极性键的共价化合物电离程度全部电离只有部分电离电离过程不可逆过程
7、，无电离平衡可逆过程，存在电离平衡溶液中存在粒子（水分子不计）只有电离出的阴、阳离子，不存在电解质分子既有电离出的阴、阳离子，又有电解质分子实例（1）绝大多数的盐（包括难溶性盐）（2）强酸：H2SO4、HCl、HClO4 等（3）强碱：Ba(OH)2、Ca(OH)2 等（1）水（2）弱酸：H2CO3、CH3COOH 等（3）弱碱：NH3H2O 等特别提醒(1)判断某一物质为强电解质还是弱电解质时，只能根据其电离程度进行判断，而不能根据溶液中离子浓度的大小或溶液的导电能力的强弱进行判断。与溶解性无关。（2）难溶于水的 BaSO4、CaCO3 等属于强电解质，因为它们溶于水的部分完全电离。（3）离
8、子化合物可在水溶液中或熔融状态下导电，共价化合物只有在水溶液中导电。在熔化状态下能否导电，是判断离子化合物和共价化合物的标志。考例 1 关于强、弱电解质及非电解质的组合完全正确的是()ABCD强电解质NaClH2SO4CaCO3HNO3弱电解质HFBaSO4HClOHI非电解质Cl2CS2C2H5OHSO2解析：A 项中 Cl2 是单质，既不是电解质也不是非电解质；B 项 BaSO4 是难溶物，但溶解部分完全电离所以 BaSO4 是强电解质；D 项 HI 在水溶液中完全电离是强电解质，故选 C。答案：C变式探究 1关于强、弱电解质叙述正确的是()A.强电解质都是离子化合物，弱电解质都是共价化合
9、物B.强电解质都是可溶性化合物，弱电解质都是难溶性化合物C.强电解质的水溶液中无溶质分子，弱电解质的水溶液中有溶质分子D.强电解质的水溶液导电能力强，弱电解质的水溶液导电能力弱解析：判断强、弱电解质的关键是看化合物自身是否能在水中全部电离成离子，强电解质在水中完全电离，无溶质分子，弱电解质在水中部分电离，有离子也有溶质分子，从电解质的结构来看，强电解质包括离子化合物和含强极性键的共价化合物，故 A 错误，C 正确；电解质的强弱与电解质的溶解性、导电能力强弱之间没有必然联系，如 CaCO3 难溶于水，但其溶于水的部分全部电离，故 CaCO3 为强电解质，B、D 错误。答案：C考点 2 影响电离平
10、衡的外界因素及影响因素当外界条件（如浓度、温度等）发生变化时，电离平衡就会发生移动。弱电解质的电离平衡移动遵循化学平衡移动原理。现以 0.1 molL-1 的 CH3COOH 溶液为例，分析影响电离平衡的因素及平衡移动结果。电离方程式为CH3COOHCH3COO-+H+。因素平衡移动方向n(H+)c(H+)c(CH3COO-)KapH导电能力升 温（不 考虑挥发）右增大增大增大增大减小增强加 冰右增大增大增大不变减小增强醋酸加 入物质CH3COONa固体左减小减小增大不变增大增强通 HCl 气体左增大增大减小不变减小增强NaOH右减小减小增大不变增大增强加水稀释右增大减小减小不变增大减弱特别提
11、醒(1)在根据平衡移动原理来判断平衡移动方向以及对有关物质浓度的结果分析时，要注意平衡移动时相关物质的量的变化程度与溶液体积变化程度的相对大小。（2）多元弱酸，由于第一步电离产生的 H-对第二步电离起抑制作用，故溶液的酸性主要是由第一步电离决定。考例 1 0.1 molL-1 CH3COOH溶液中存在电离平衡：CH3COOHCH3COO-+H+，加水稀释或加入少量 CH3COONa 晶体时，都会引起()A.溶液的 pH 增大B.CH3COOH 电离度变大C.溶液的导电能力减弱D.溶液中 c(OH-)减少解析：CH3COOH 溶液中存在 CH3COOHCH3COO-+H+。当加水稀释时，溶液中
12、CH3COOH、CH3COO-、H+的浓度都减小。所以 CH3COOH 溶液的 pH 增大。因为溶液变稀，所以 CH3COOH电离度变大。当加入 CH3COONa 晶体时，发生 CH3COONa=CH3COO-+Na+，使得溶液中 c(CH3COO-)变大，平衡 CH3COOHCH3COO-+H+左移，CH3COOH 电离度变小，c(H+)减小。答案：A变式探究 2醋酸溶液中存在电离平衡：CH3COOHH+CH3COO-，下列叙述不正确的是()A.CH3COOH 溶液中离子浓度的关系满足：c(H+)=c(OH-)+c（CH3COO-）B.0.1 mol/L 的 CH3COOH 溶液加水稀释，溶
13、液中 c（OH-）C.CH3COOH 溶液中加入少量 CH3COONa 固体，平衡逆向移动D.常温下，pH=2 的 CH3COOH 溶液与 pH=12 的 NaOH 溶液等体积混合后，溶液的 pH7答案：B解析：本题考查了电离平衡和溶液中离子浓度问题。A 项中满足电荷守恒正确；B 项中当加水稀释时 c(OH-)增大，故错误；C 项中加入 CH3COONa 相当于增大了 CH3COO-浓度醋酸电离平衡左移，C 项正确；D 项中当两者等体积混合后，由于 CH3COOH 部分电离而 NaOH 完全电离，所以 CH3COOH 过量，pH7，正确。变式探究 3今有 c(H+)相同的硫酸和醋酸 100 m
14、L，将足量的镁条加入到硫酸溶液和醋酸溶液中，关于反应的叙述正确的是()A.B.C.D.答案：D解析：虽然硫酸是强电解质，醋酸是弱电解质，但是溶液中 c(H+)是相同的，所以刚开始时反应速率是相同的，但随着反应的进行，硫酸溶液中的 c(H+)逐渐减小，反应速率减慢；而醋酸溶液中存在电离平衡:CH3COOHCH3COO-+H+，当镁与溶液中的 H+反应后，平衡向电离的方向移动，补足了因与镁反应损失的 H+，所以从整个反应过程看，醋酸与镁的反应速率快、产生的氢气大于硫酸与镁的反应。课后强化作业基础夯实1.下列物质能导电的是()A.熔融的氯化钠 B.C.硫酸铜晶体 D.答案：AB解析：电解质溶于水或受
15、热熔化时，离解成自由移动的离子：NaCl=Na+Cl-，KNO3=K+NO-3，所以能导电，而硫酸铜晶体没有电离，无水乙醇属非电解质，不导电。故正确答案为 AB。2.下表中物质的分类组合正确的是()编号ABCD强电解质Al2(SO4)3BaSO4HFKClO3弱电解质H3PO4H2OCaCO3Al(OH)3非电解质CO2NH3H2ONH3HI答案：A解析：以上物质中，是强电解质的有：Al2(SO4)3、BaSO3、CaCO3、KClO3、HI。是弱电解质的有：H3PO4、H2O、NH3H2O、HF、Al(OH)3，是非电解质的有：CO2、NH3。故正确答案为 A。3.下列性质中，可以证明 NH
16、3H2O 是弱电解质的是()A.在相同条件下，氨水的导电性比等物质的量浓度的一元强碱溶液弱B.C.D.答案：A解析：C 项是碱的性质，强碱也可以与酸发生中和反应。D 项氨水是弱碱，但碱性不一定比强碱弱，前提条件是浓度关系如何，如果 NH3H2O 浓度很大，强碱浓度很小，强碱的碱性就不强，而弱碱的碱性也不弱。综合考虑 C、D 两项，都不是从本质上对电解质进行区别。A 项中的“在相同条件下”这个条件非常重要，因为 NH3H2O 是一元弱碱，所以要证明它是弱碱就必须和一元强碱进行对比，并且条件一样，这个条件一般指的是温度和浓度要一样，此时导电性比一元强碱弱，强碱完全电离，那么就反映出 NH3H2O
17、不完全电离，即为弱电解质。4.在含有酚酞的 0.1 molL-1 的氨水中加入少量的 NH4Cl 晶体，则溶液颜色()A.变蓝色 B.C.变浅 D.答案：C解析：酚酞在碱性溶液中呈红色。在氨水中存在：NH3H2ONH+4+OH-，当加入 NH4Cl后，增大了溶液中 NH+4 的浓度，使上述电离平衡向左移动，因此，溶液中 OH-的浓度减小，碱性减弱，故颜色变浅。5.对某弱酸稀溶液加热时，下列叙述错误的是()A.弱酸的电离程度增大B.C.溶液的 c(OH-)增大D.答案：C解析：弱酸的电离是吸热过程，加热，平衡正向移动，电离程度增大，弱酸分子浓度减小，c(H+)增大，c(OH-)减小，导电性增强，
18、故正确答案为 C。6.下列电离方程式中书写正确的是()A.NaHSO4Na+H+SO2-4B.NaHCO3=Na+H+CO2-3C.HClO=H+ClO-D.H2SH+HS-，HS-H+S2-答案：D解析：表示强电解质的电离用“=”，表示弱电解质的电离用“”。NaHSO4 和 NaHCO3属于酸式盐，HSO-4 是强酸 H2SO4 的酸式酸根，在溶液中能完全电离，应用“=”，HCO-3是弱酸 H2CO3 的酸式酸根，在溶液中只能部分电离，其主要存在形式为 HCO-3；HClO 和 H2S都是弱电解质，应用“”。正确答案为 D。7.0.1 molL-1 的醋酸与 0.1 molL-1 的盐酸，分
19、别稀释相同的倍数，随着水的加入，溶液中 c(H+)变化曲线（如图）正确的是()答案：C解析：由于盐酸是强电解质，醋酸是弱电解质，故稀释前盐酸溶液中的 c(H+)要比醋酸大，故曲线应在醋酸之上。由于是相同倍数稀释，故盐酸中 c(H+)始终比醋酸中大。对于醋酸而言，加水稀释，醋酸的电离程度增大，故曲线下降幅度平缓。若无限稀释，二者 c(H+)会趋于相等，曲线会相交。8.一定量的盐酸跟过量的铁粉反应时，为了减缓反应速率，且不影响生成氢气的总量，可向盐酸中加入适量的()A.NaOH（固体）B.H2OC.HClD.CH3COONa（固体）答案：BD解析：要减缓盐酸与过量铁粉的反应速率，只要降低盐酸的浓度
20、；要不影响生成氢气的总量就要在降低盐酸浓度的同时保持盐酸中 H+的物质的量不变。我们采取把强电解质转变成弱电解质的办法，可有效的减缓反应的速率。9.c(H+)相同的盐酸和醋酸两种溶液中，它们的()A.H+的物质的量相同B.C.H+的物质的量浓度不同D.H+的物质的量浓度相同答案：D解析：两种溶液中 c(H+)相同，由于 HCl 为强酸可完全电离，而 CH3COOH 为弱酸只能部分电离，故在 c(H+)相同时，c(HCl)acB.a=b=cC.cabD.bca答案：A解析：金属导体随温度升高导电能力减弱；强电解质不存在电离平衡，升高温度，溶液中的离子浓度不变，导电能力随温度的升高不发生改变；弱电
21、解质存在电离平衡，升高温度，弱电解质的电离程度增大，溶液中的离子浓度增大，随温度的升高，弱电解质的导电能力增加得最快。4.在 25时，用蒸馏水稀释 1 molL-1 醋酸溶液至 0.01 molL-1，随着溶液的稀释，下列各项中始终保持增大趋势的是()A.)()(3COOHCHcHcB.)()(3HcCOOCHcC.)()(33COOCHcCOOCHcD.)()()(33COOHCHcCOOCHcHc答案：A解析：醋酸溶液中存在电离平衡：CH3COOHCH3COO-+H+，随着溶液的稀释，平衡向电离方 向 移 动，n(H+)、n(CH3COO-)增 大，n(CH3COOH)减 小，同 时 溶
22、液 体 积 也 增 大，故)()(3C OOHCHcHc=)()(3COOHCHnHn逐渐增大，故 A 项符合题意；同理 B、C 两项不符合题意；D 项)()()(33COOHCHcCOOCHcHc=)()(3COOHCHnHnc(CH3COO-)，其中)()(3COOHCHnHn逐渐增大，c(CH3COO-)逐渐减小，故 D 项不符合题意。5.向体积都为 1 L，c(H+)都等于 0.01 molL-1 的盐酸和醋酸溶液中投入 0.66 g Zn，则图中比较符合客观事实的曲线是()答案：CD解析：c(H+)的浓度都等于 0.01 molL-1 的两种溶液，含 HCl 0.011=0.01 m
23、ol，含CH3COOH0.01 mol。而 0.66 g Zn 相当于 6566.0mol，略大于 0.01 mol。对于盐酸来说，Zn 过量，对于醋酸来说，Zn 不足；因而反应放出的 H2 的量应是后者略大于前者。由于反应开始后，醋酸溶液的 c(H+)比盐酸中 c(H+)大，故反应速率也较快，所需时间较短。6.一元弱酸 HA（aq）中存在下列电离平衡：HAH+A-。将 1.0 mol HA 分子加入 1.0 L 水中，如下图，表示溶液的 HA、H+、A-的物质的量浓度随时间而变化的曲线正确的是()答案：C解析：A 不正确，原因多种：c(H+)平c（A+）平c（A-）=1.0 molL-1；B
24、 不正确，因为 c(A-)=c(H+)平=1.2 molL-11.0 molL-1；D 不正确，原因多种：c(H+)始=c(A-)始=1.0 molL-1c（HA）始=0。C 正确。7.在相同温度下，100 mL 0.01 molL-1 醋酸溶液与 10 mL 0.1 molL-1 醋酸溶液相比，下列数值前者大于后者的是()A.中和时所需 NaOH 的量B.CH3COOH 的电离程度C.H+的物质的量D.CH3COOH 的物质的量答案：BC解析：两溶液中 n（CH3COOH）相等，但前者 c(CH3COOH)小，CH3COOH 的电离程度大，电离产生的 n(H+)大，未电离的 n(CH3COO
25、H)小。8.下列说法正确的是()A.B.C.固体磷酸是电解质，所以磷酸在熔化状态下和溶于水时都能导电D.答案：D解析：氯水导电的原因是 Cl2 溶于水生成了盐酸和次氯酸，盐酸和次氯酸是电解质，溶于水而导电，而不是氯气本身导电，且氯气是单质，它既不是电解质，也不是非电解质；碳酸钙虽不溶于水，但从结构分析其应属于离子化合物，是强电解质；固体磷酸虽是电解质，但其是共价化合物，熔化时只以分子形式存在，不能导电；胆矾不能导电，但溶于水时完全电离，所以是强电9.下列说法正确的是()A.电解质溶液的浓度越大，其导电性能一定越强B.强酸和强碱一定是强电解质，不管其水溶液浓度的大小，都能完全电离C.强极性共价化
26、合物不一定都是强电解质D.多元酸、多元碱的导电能力一定比一元酸、一元碱的导电能力强答案：C解析：电解质溶液的导电性与离子的浓度有关，如果是弱电解质，溶液的浓度即使很大，其电离的程度小，离子浓度较小，导电性能也不强；强酸如硫酸，在对应的浓度较大时的浓硫酸，以硫酸分子形式存在，电离的分子很少，也没有完全电离；强极性共价化合物如HF,其水溶液是弱酸，是弱电解质。有些多元酸、多元碱是弱电解质，电离的分子很少，其导电性能远小于强的一元酸、一元碱。10.写出下列物质的电离方程式。(1)次氯酸(2)硫酸氢钾(3)氢氧化铁(4)碳酸氢钠答案：(1)HClOH+ClO-(2)KHSO4=K+H+SO2-4（3）
27、Fe（OH）3Fe3+3OH-（4）NaHCO3=Na+HCO-3解析：次氯酸是弱酸，其在溶液中不能完全电离，存在电离平衡：HClOH+ClO-；硫酸氢钾是强电解质，在溶液中完全电离，并且由于硫酸是二元强酸，所以 KHSO4=K+H+SO2-4；氢氧化铁是弱碱，其在溶液中不能完全电离，存在电离平衡 Fe（OH）3Fe3+3OH-；碳酸氢钠是强电解质，其在溶液中完全电离：NaHCO3Na+HCO-3。11.醋酸的下列性质中，可以证明它是弱电解质的是。1 molL-1 的 CH3COOH 溶液中 c(H+)=10-2molL-1CH3COOH 可以任意比与 H2O 互溶在相同条件下，CH3COOH
28、 溶液的导电性比盐酸弱10 mL1 molL-1 的 CH3COOH 恰好与 10 mL1 molL-1 的 NaOH 溶液完全反应同浓度同体积的醋酸和盐酸与 Fe 反应时，醋酸溶液中放出 H2 的速度慢醋酸溶液中 CH3COOH、CH3COO-、H+同时存在答案：解析：本题主要考查对强、弱电解质概念的理解及对电解质强、弱的判断。要证明 CH3COOH是弱电解质，只要证明 CH3COOH 在水中是部分电离的即可。中若 CH3COOH 完全电离，则 c(H+)=1molL-1，而现在 c(H+)=10-2molL-1，故 CH3COOH部分电离，为弱电解质。中 CH3COOH 的溶解性与 CH3
29、COOH 是强电解质还是弱电解质无必然联系。是在相同条件下，即同温同浓度条件下，CH3COOH 溶液的导电性比盐酸弱，说明溶液中离子浓度小，即电离程度小，盐酸中的 HCl 是完全电离的。故说明 CH3COOH 是部分电离，为弱电解质。中与强碱发生中和反应，不能说明其电离程度。中 Fe 无论是与HCl 还是 CH3COOH 反应，其实质都是与溶液中的 H+反应，Fe 与 CH3COOH 反应放出 H2 的速度慢，说明 CH3COOH 溶液中 c(H+)小，CH3COOH 部分电离，中 CH3COOH 溶液中 CH3COOH、CH3COO-、H+同时存在，说明 CH3COOH 不能完全电离，是弱电解质。12.下列物质中：（1）能导电的是；（2）属于电解质的是；（3）属于非电解质的是；（4）属于强电解质的是；（5）属于弱电解质的是。A.NaOH 溶液B.CuC.液态 HClD.液态 CH3COOHE.蔗糖溶液 F.液氨G.氨水 H.CuSO4 晶体I.石墨 J.答案：(1)A、B、G、I(2)C、D、H(3)F、J(4)C、H(5)D解析：(1)离子化合物在水溶液里、熔融状态下能导电，共价化合物中的电解质在水溶液里能导电，金属单质和部分非金属单质能导电。第(2)(5)问根据电解质、非电解质、强电解质、弱电解质的概念进行判断。
